달 뒷면 착륙1년 맞은 '옥토끼'…"지금도 탐사中"

2020년말 창어5호 통해 귀환 예정 중국의 무인 달 탐사선 ‘창어 4호’가 인류 사상 최초로 달 뒷면에 성공적으로 착륙한 뒤 표면에서 촬영한 사진. 발자국을 남긴 옥토끼 2호를 볼 수 있다. 중국국가항천국 제공 지난해 1월 3일 중국의 무인 달탐사선 ‘창어4호’에서 분리된 탐사로봇(로버) 위투(옥토끼) 2호가 달 뒷면 표면에 인류 최초로 발자국을 남겼다. 우주강국으로 꼽히던 미국과 러시아, 일본을 제치고 이뤄낸 중국의 성과였다. 인류는 이전에도 여러 차례 달 탐사를 시도했지만 모두 앞면에 착륙하거나 달 궤도를 돌며 멀리서 달 뒷면을 바라봤을 뿐이다.

달 뒷면 탐사가 어려웠던 이유는 달의 뒷면과 지구 지상과의 직접 교신이 불가능하기 때문이다. 지구에서는 달의 공전주기와 자전주기가 약 27.3일로 동일해 항상 달의 앞면만 보인다. 중국국가항천국(CNSA)은 달과 지구 사이에 오작교를 의미하는 ‘췌차오’라는 이름의 통신중계위성을 띄워 이 문제를 해결했다.

이후 1년이 넘는 시간이 지났다. 옥토끼 2호가 달 뒷면에 도착한 지 17일 기준 벌써 380일째다. 옥토끼 2호에는 바퀴가 6개 달려있다. 최고 시간당 200m를 움직이며 20cm 정도 높이의 장애물을 넘는다. 지난해 11월 기준 옥토끼 2호는 357.7m정도 이동했다고 알려졌다. 짧은 거리라 여길 수 있지만 달의 낮과 밤 길이와 달 뒷면의 험난한 지형을 고려한다면 그렇지도 않다.

달의 낮과 밤 길이는 각각 지구의 14일과 동일하다. 밤이 되면 기온이 섭씨 영하 190도까지 떨어져 활동이 불가하다. 햇빛을 가릴 대기가 없는 달의 낮에는 표면 온도가 섭씨 100도를 넘기도 한다. 이런 환경은 옥토끼 2호의 손상을 유발할 수 있기 때문에 이때 옥토끼 2호는 움직임을 멈추고 수면모드에 들어간다. 달 뒷면에 분화구가 많아 지형이 울퉁불퉁하다는 점도 긴 이동을 방해하는 요소다.

중국 창어 4호에서 분리된 탐사 로봇 '위투(옥토끼) 2호'가 달 뒷면에 바퀴 자국을 남기며 이동하는 모습. 중국국가항천국 제공 국민투표로 결정된 '광밍(光明)'이라는 별명을 가지고 있기도 한 옥토끼 2호는 적외선 영상 분광계, 파노라마 카메라, 레이더 측정장치와 같은 다양한 장치들을 가지고 지난 1년동안 달 뒷면의 지형을 측정하고 토양과 광물을 분석하는 임무를 수행했다.

지난해 5월에 그 첫 성과가 발표됐다. 리춘라이 중국과학원(CAS) 연구원 연구팀은 옥토끼 2호의 광학 및 근적외선 분광기를 이용한 탐사 결과를 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다. 달 남극의 에이킨 분지에서 칼슘 함량이 적고 철과 마그네슘 성분이 풍부한 휘석과 감람석이 존재한다는 연구결과였다.

에이킨 분지는 달의 뒷면에서 가장 큰 충돌구로 지름 2500km, 깊이 13km에 달한다. 과학자들은 약 46억 년 전 지구와 달이 생성된 후 얼마 지나지 않은 41억 년 전 무렵 운석이나 소행성이 달과 충돌해 에이킨 분지가 만들어졌을 것으로 추정한다. 연구팀은 당시의 충격으로 달 맨틀 상부의 물질들이 표면으로 튀어나왔을 것으로 분석했다. 이 결과를 바탕으로 지각 바로 아래에 위치한 암석층인 맨틀이 달에도 지구처럼 존재할 것이라는 결론을 내렸다.

CNSA는 2020년 말에 창어 5호를 발사해 옥토끼 2호와 창어4호를 모두 지구로 귀환시키는 프로그램을 추진할 예정이다. 지구에 귀환하면 지금껏 비밀에 감춰져 있던 달 뒷면의 토양, 지형, 광물에 대한 인류의 궁금증을 풀어줄 것으로 기대된다.

[고재원 기자 [email protected]]